JP7660810B2 - Automotive subframe structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のサブフレーム構造に関し、特に、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバ、および、この一対のサイドメンバを互いに連結するように車幅方向に延びる前後クロスメンバにより井桁状に構成された自動車のサブフレーム構造に関する。 The present invention relates to a subframe structure for an automobile, and in particular to a subframe structure for an automobile that is configured in a lattice shape with a pair of side members extending in the fore-and-aft direction of the vehicle and front and rear cross members extending in the width direction of the vehicle to connect the pair of side members to each other.
従来、マルチリンク式サスペンション装置として、5本のIリンクを備え、その各リンクの車体側の端部が、車体に取り付けられるサブフレームに連結され、各リンクの車輪側の端部が、車輪を支持するホイールサポートに連結されたものが知られている。このようなマルチリンク式サスペンションのサブフレームとして、一対のサイドメンバと前後のクロスメンバとで井桁状にフレームを構成したものが知られている。このようなサブフレームにおいて、前後のクロスメンバをサイドメンバの車幅方向内方の側面に突き当てて結合する構造が知られている(たとえば、特許文献1、2)。 Conventionally, a multi-link suspension device is known that has five I-links, with the vehicle body end of each link connected to a subframe attached to the vehicle body, and the wheel end of each link connected to a wheel support that supports the wheel. A known subframe for such a multi-link suspension is one that is configured in a criss-cross pattern with a pair of side members and front and rear cross members. In such a subframe, a structure is known in which the front and rear cross members are joined by abutting them against the inner side surfaces of the side members in the vehicle width direction (for example, Patent Documents 1 and 2).
このような井桁状のサブフレームでは、一対のサイドメンバおよび前後クロスメンバは、それぞれ、板状部材で形成された閉断面体であり、車幅方向に延びるクロスメンバの左右の開放端部をサイドメンバの車幅方向内方側面に突き当てて結合する構造が一般的である。 In this type of cross-shaped subframe, the pair of side members and the front and rear cross members are each closed cross-section bodies formed from plate-like members, and the left and right open ends of the cross members that extend in the vehicle width direction are typically abutted against the inner side surfaces of the side members in the vehicle width direction to connect them.
このような井桁状サブフレームでは、サイドメンバの外表面上に各アーム(各リンク)の支持ブラケットが設けられるが、その強度を高めると共にアームの支持剛性を高める必要がある。 In this type of cross-shaped subframe, support brackets for each arm (each link) are provided on the outer surface of the side member, and it is necessary to increase their strength as well as the support rigidity of the arms.
そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、井桁状サブフレームにおいて、サイドメンバの外表面に設けられるアーム支持ブラケットの強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる、自動車のサブフレーム構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an automobile subframe structure that can increase the strength of the arm support brackets attached to the outer surfaces of the side members in a lattice-shaped subframe and increase the support rigidity of the arms.
上述した課題を解決するために、本発明は、車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、この一対のサイドメンバを互いに連結するように車幅方向に延びる前側クロスメンバおよび後側クロスメンバとにより井桁状に構成された自動車のサブフレーム構造であって、前側クロスメンバおよび/または後側クロスメンバを構成するクロスメンバは、その左右の開放端部の少なくとも一部が、一対のサイドメンバの車幅方向内方側面に突き当てるように結合され、一対のサイドメンバの外表面には、クロスメンバのサイドメンバへの結合部近傍の位置かつサイドメンバの下方側に、断面コの字状のアーム支持ブラケットの基部が溶接され、アーム支持ブラケットは、サスペンションアームのピボット部を両側から挟むように支持する対向する側面部を含み、クロスメンバの開放端部の一部には、車幅方向外方に開口する切り欠き部が形成され、切り欠き部が、アーム支持ブラケットの側面部の少なくとも一方と後面部とを囲うように形成され、アーム支持ブラケットの基部から下方に離間した位置で、アーム支持ブラケットの対向する側面部の少なくとも一方に溶接されている、ことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a subframe structure for an automobile, which is configured in a grid shape by a pair of side members extending in the front-rear direction of the vehicle on both the left and right sides in the vehicle width direction, and a front cross member and a rear cross member extending in the vehicle width direction so as to connect the pair of side members to each other, and the cross members constituting the front cross member and/or the rear cross member are connected so that at least a part of their left and right open ends abuts against the inner side surfaces of the pair of side members in the vehicle width direction, and the outer surfaces of the pair of side members have a connecting portion of the cross member to the side members. The cross member has a U-shaped cross-section base welded to a position adjacent to the cross member and below the side member , the arm support bracket including opposing side portions which support the pivot portion of the suspension arm by sandwiching it from both sides, a cutout portion which opens outward in the vehicle width direction is formed in a part of the open end of the cross member, the cutout portion is formed so as to surround at least one of the side portions and the rear portion of the arm support bracket, and is welded to at least one of the opposing side portions of the arm support bracket at a position spaced downward from the base of the arm support bracket.
このように構成された本発明によれば、アーム支持ブラケットが、その基部のサイドメンバへの溶接に加えて、下方または上方に離間した位置でクロスメンバにも溶接される。これにより、特に、その基部近傍部分に加わる曲げ力に対する強度が向上し、その分、ブラケットの曲げ剛性が向上して、アームのピボット位置がブレなくなる。したがって、井桁状サブフレームにおいて、サイドメンバの外表面に設けられるアーム支持ブラケットの強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる。 According to the present invention configured in this way, in addition to welding the base of the arm support bracket to the side member, it is also welded to the cross member at a position spaced downward or upward. This improves strength against bending forces applied to the portion near the base, and accordingly improves the bending rigidity of the bracket, preventing the pivot position of the arm from wobbling. Therefore, in a lattice-shaped subframe, it is possible to increase the strength of the arm support bracket attached to the outer surface of the side member and increase the support rigidity of the arm.
また、本発明において、好ましくは、クロスメンバの開放端部の一部には、下方に膨出した膨出部が形成され、この膨出部に切り欠き部が形成されている。
このように構成された本発明によれば、より効果的に、サイドメンバの外表面に設けられるアーム支持ブラケットの強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる。
In the present invention, preferably, a bulge that bulges downward is formed in a portion of the open end of the cross member, and a notch is formed in this bulge.
According to the present invention configured in this manner, it is possible to more effectively increase the strength of the arm support bracket provided on the outer surface of the side member and to increase the supporting rigidity of the arm.
また、本発明において、好ましくは、クロスメンバの切り欠き部が、アーム支持ブラケットの側面部の少なくとも一方と後面部とを囲うように付き当てて溶接されている。
このように構成された本発明によれば、より効果的に、サイドメンバの外表面に設けられるアーム支持ブラケットの強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる。
In the present invention, the cutout portion of the cross member is preferably welded to and abuts against at least one of the side portions and the rear portion of the arm support bracket so as to surround the cutout portion.
According to the present invention configured in this manner, it is possible to more effectively increase the strength of the arm support bracket provided on the outer surface of the side member and to increase the supporting rigidity of the arm.
本発明の自動車のサブフレーム構造によれば、井桁状サブフレームにおいて、サイドメンバの外表面に設けられるアーム支持ブラケットの強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる。 The automobile subframe structure of the present invention can increase the strength of the arm support brackets attached to the outer surface of the side members in a lattice-shaped subframe and increase the support rigidity of the arms.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造を説明する。 The following describes an embodiment of the subframe structure for an automobile according to the present invention with reference to the attached drawings.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、図1乃至図3により、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造の全体構成を説明する。図1乃至図3は、本発明の実施形態による自動車の後輪サスペンション装置1(以下、単にリアサスペンションという)を自動車の左右両側の後輪にそれぞれ適用した実施形態を示し、図1は、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造を適用した自動車のリアサスペンションアッセンブリの斜視図であり、図2は、図1に示すリアサスペンションアッセンブリの上面図であり、図3は、図1に示すリアサスペンションアッセンブリの後面図である。
本実施形態の自動車(車両)は、図示しないが、車体前部のエンジンルームにエンジンを搭載し、車体後部にディファレンシャルを配設して車軸(図示せず)により後輪2を駆動するようにした後輪駆動車である。
図1乃至図3に示すように、後輪サスペンション装置1のリアサスペンションアッセンブリは、左右一対のリアサスペンションが連結されたサブフレーム3を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of an automobile subframe structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3. Figures 1 to 3 show an embodiment in which an automobile rear wheel suspension device 1 (hereinafter simply referred to as a rear suspension) according to an embodiment of the present invention is applied to the rear wheels on both the left and right sides of an automobile, Figure 1 is a perspective view of an automobile rear suspension assembly to which the automobile subframe structure according to the embodiment of the present invention is applied, Figure 2 is a top view of the rear suspension assembly shown in Figure 1, and Figure 3 is a rear view of the rear suspension assembly shown in Figure 1.
The automobile (vehicle) of this embodiment is a rear-wheel drive vehicle having an engine mounted in an engine compartment at the front of the vehicle body (not shown), a differential disposed at the rear of the vehicle body, and
As shown in FIGS. 1 to 3, a rear suspension assembly of a rear wheel suspension device 1 includes a
まず、リアサスペンションの概略構成を説明する。
本実施形態のリアサスペンションは、独立した5本のIリンク4~8によって後輪2のホイールサポート10を車体に対しストローク可能に連結したマルチリンク式のものである。リアサスペンション装置1は、仮想的に上方のアームを構成する前側のアッパリンク(アッパアーム)4、および、後側のリーディングリンク(リーディングアーム)5と、仮想的に下方のアームを構成する前側のトレーリングリンク(トレーリングアーム)6、および、後側のロアリンク(ロアアーム)7と、仮想キングピン軸IK(図5参照)周りの後輪2の回動変位を規制するトーコントロールリンク(トーコントロールアーム)8とを備えている。アッパアーム4、リーディングアーム5、トレーリングアーム6およびロアアーム7は、それぞれ車体側の連結部(44、52、60、68)を中心に上下に揺動することによって、ホイールサポート10及び後輪2が所定の軌跡に沿って上下にストロークするようになっている。
First, the general configuration of the rear suspension will be described.
The rear suspension of this embodiment is of a multi-link type in which a
また、そのような後輪2のストロークを許容しながら、同時に所定の付勢力及び減衰力を付与するための、コイルバネ12およびダンパ14を備えた緩衝装置16が設けられている。この緩衝装置16は、コイルバネ12とダンパ14とがほぼ同軸に配置された上下方向に長い円筒形状を有し、その上端部が車体に取り付けられている。緩衝装置16の下端部は、ロアアーム7に枢着されている。
また、サスペンション装置1には、左右のロアアーム7を連結するように延びるスタビライザーバー18が回動可能に取り付けられている。
In addition, a
In addition, a
次に、本実施形態によるサブフレーム3の概略構成を説明する。
サブフレーム3は、主に4つの鋼板製フレームを平面視で矩形枠状/井桁状に組み合わせて形成されており、それぞれ車幅方向に延びるフロントクロスメンバ(前側クロスメンバ)20およびリアクロスメンバ(後側クロスメンバ)22と、それらの左右両側の端部同士を連結するように車体の左右両側において車体前後方向に延びる一対のサイドクロスメンバ(サイドメンバ)24、26を備えている。
Next, a schematic configuration of the
The
まず、本実施形態のフロントクロスメンバ20は、上下の板状部材120、220を互いに接合した閉断面の中空体として構成され、車両上方から見て、直線状に車幅方向に延び、その車幅方向の左右両端部/開放端部20aにおいて、それぞれ左右のサイドクロスメンバ24、26の各前端側の箇所に結合されている。
フロントクロスメンバ20は、図1および図2に示すように、車両前後方向で見ると、その長手方向の中央部分が左右両端部よりも上方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。
First, the
As shown in Figures 1 and 2, when viewed in the vehicle fore-and-aft direction, the
また、フロントクロスメンバ20は、図2に示すように、車両上方から見ると、その長手方向の中央部分が直線状に延びると共に、その中央部分から左右両端部20aに向かうほど前後長さが拡大するように延びている。より詳細には、上方から見ると、フロントクロスメンバ20の前端縁が直線状に車幅方向に延び、かつ、その後端縁の中央部分が直線状に車幅方向に延びると共に後端縁の左右両側部分が中央部分よりも後方に位置するよう湾曲して車幅方向に延びている。
左右両側において前後長さが拡大した部分20bは、閉断面の開放端部20aを含み、図1および図2に示すように、各開放端部20aがサイドメンバ24、26の各前端側の箇所にそれぞれ結合(溶接接合)されている。
2, when viewed from above the vehicle, the
The
また、フロントクロスメンバ20の左右両端側には、それぞれサイドクロスメンバ24、26との結合部20aに近接した位置、かつ、サイドクロスメンバ24、26の上方側および下方側に、それぞれ、アッパアーム4の取付座(ピボット軸支部)28およびトレーリングアーム6の取付座(ピボット軸支部)30が設けられている(図4乃至図6参照)。左右両側の取付座28には、それぞれ、アッパアーム4の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座30には、それぞれ、トレーリングアーム6の車体側の端部が連結されている。
At the left and right ends of the
次に、本実施形態のリアクロスメンバ22は、井桁状のサブフレーム3の一部を構成するリアクロスメンバ本体21と、主にロアアームを支持する役割を有する左右のリアクロスメンバ下方部(垂下部)23とを有し、車両上方から見て、車幅方向の左右両端部/開放端部22aにおいて、それぞれ左右のサイドクロスメンバ24、26の各前端側の箇所に結合されている。
リアクロスメンバ本体21は、前後の板状部材121、221を互いに接合した閉断面の中空体として構成され、車両上方から見て、その長手方向の中央部分がほぼ直線状に形成されると共に、その車幅方向の左右両側で、各両端部に向かうほど前後長さが拡大した拡大部分22bが形成されている。これらの拡大部分22bの開放端部22aが、サイドクロスメンバ24、26の各後端側の箇所にそれぞれ結合(溶接接合)されている。本実施形態では、このような構成により、リアクロスメンバ22自体およびサブフレーム3の剛性を確保するようにしている。
また、リアクロスメンバ本体21は、図3に示すように、車両後方から見ると、その長手方向の中央部分が左右両端部よりも下方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。
Next, the
The rear cross member
As shown in FIG. 3, when viewed from the rear of the vehicle, the rear
また、リアクロスメンバ下方部23は、前後の3つの板状部材123、124、223(図5参照)を互いに接合した閉断面の中空体として構成されている。リアクロスメンバ下方部23は、サイドクロスメンバ24、26の車幅方向内方かつ近傍の位置で、リアクロスメンバ本体21の下部に結合(溶接接合)され、かつ、サイドクロスメンバ24、26の車幅方向外方側まで延びて、サイドクロスメンバ24、26の下方面および外方面に結合(溶接接合)されている。
The rear cross member
リアクロスメンバ22の左右両端側には、サイドクロスメンバ24、26の上方側および下方側に、それぞれ、リーディングアーム5の取付座(ピボット軸支部)32およびロアアーム7の取付座(ピボット軸支部)34が設けられている(図4、図5参照)。左右両側の取付座32には、それぞれ、リーディングアーム5の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座34には、それぞれ、ロアアーム7の車体側の端部が連結されている。
本実施形態では、リアクロスメンバ下方部23の下端部が、ロアアーム7の取付座34として形成され、また、リアクロスメンバ下方部23の上端部は、リーディングアーム5の取付座32の一部として形成されている(図4、図5参照)。
At both left and right ends of the
In this embodiment, the lower end of the rear cross member
また、リアクロスメンバ下方部23の後面23bには、上方から見て、各サイドクロスメンバ24、26の車幅方向内方の位置、かつ、後方から見て、各サイドクロスメンバ24、26の斜め下方の位置に、トーコントロールアーム8の取付座(ピボット軸支部)36が設けられている。左右両側の取付座36には、それぞれ、トーコントロールアーム8の車体側の端部が連結されている。
Mounting seats (pivot support parts) 36 for the
次に、左右のサイドクロスメンバ24、26は、それぞれ、車両上方から見て、その長手方向の中央部分が前後端部に比べて車幅方向内方に位置するよう湾曲するとともに、側面視では、後端部から前端部にわたって車両前方に斜め下方に延びている(図5参照)。これらのサイドクロスメンバ24、26の前側部分には、上述した取付座28、30が設けられ、その後側部分には、上述した取付座32、34が設けられている。
Next, the left and right
また、サイドクロスメンバ24、26には、サブフレーム3全体を車体に弾性支持させるための弾性マウント38、40が設けられている、これらの弾性マウント38、40は、各サイドクロスメンバ24、26の前端部および後端部の計4箇所に設けられている。各弾性マウント38、40は、上下方向に軸線を有する円筒形状を有し、各サイドクロスメンバ24、26に形成された凹部に取り付けられている。各サイドクロスメンバ24、26において、各弾性マウント38、40は、車両上方から見て、前端部の弾性マウント38と後端部の弾性マウント40とを結ぶ直線が、車体前後方向の中心線CL(図2にのみ示す)とほぼ平行になるように配置される。
In addition, the
各弾性マウント38、40には、「すぐり」と言われる所定の空隙が形成され、各弾性マウント38、40は、その軸線に対して、前後方向と左右方向とで硬さ(所定のたわみ量(mm)を生じさせる荷重(N)の大きさで示される特性)が異なるよう形成されている。各弾性マウント38、40は、いずれも、車両前後方向の硬さに対して車幅方向の硬さが大きくなるような向きとなるよう、サイドクロスメンバ24、26に取り付けられている。
Each
次に、図4乃至図6により、車両左側のリアサスペンション装置1について、各アーム4~8の配置構成およびサブフレーム3のアーム支持構成を説明する。図4は、本実施形態による車両左側のリアサスペンションの上面図であり、図5は、図4のリアサスペンションの左側面図であり、図6は、図4のリアサスペンションの正面図である。車両右側のリアサスペンション装置1は、車両左側のリアサスペンション1と同じ構成を有しているので、以下では、その説明を省略する。
Next, the arrangement of the arms 4-8 and the arm support configuration of the
まず、図4乃至図6に示すように、アッパアーム4は、その車体側の端部が弾性ブッシュ(ゴム製のブッシュであり、以下、「ブッシュ」という)42を介してサイドクロスメンバ24(26)のピボット軸支部28に連結されている。アッパアーム4は、車両上方から見て、車体側の連結部44から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪側の連結部46では、アッパアーム4の車輪側の端部がブッシュ48を介してホイールサポート10に連結されている。
First, as shown in Figures 4 to 6, the upper arm 4 has its end on the vehicle body side connected to the
アッパアーム4のピボット軸支部28は、サイドクロスメンバ24、26に基部が溶接された対向する2つの板状部材で構成され、これらの板状部材により、アッパアーム4の車体側のピボット部が軸支されている(図4乃至図6参照)。
The
次に、リーディングアーム5は、その車体側の端部がブッシュ50を介して上述したピボット軸支部32に連結されている。リーディングアーム5は、車両上方から見て、車体側の連結部52から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部54では、リーディングアーム5の車輪側の端部がブッシュ56を介してホイールサポート10に連結されている。
Next, the leading
リーディングアーム5のピボット軸支部32は、対向する2つの板状部材で構成され、本実施形態では、その一方が、上述したリアクロスメンバ下方部23の上端部であり、他方が、サイドクロスメンバ24、26に基部が溶接された板状部材である(図4、図5参照)。
The
このように、2本の上方のアーム4、5は、車両上方から見て、車体外方側に向かって互いに接近するように配置されている。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ42、50および車輪側の各ブッシュ48、56にピロボールジョイントを採用している。
In this manner, the two
In this embodiment, pillow ball joints are used for the
次に、トレーリングアーム6は、その車体側の端部がブッシュ58を介して上述したピボット軸支部30に連結されている。トレーリングアーム6は、車両上方から見て、車体側の連結部60から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪側の連結部62では、トレーリングアーム6の車輪側の端部がブッシュ64を介してホイールサポート10に連結されている。
Next, the trailing
トレーリングアーム6のピボット軸支部30は、2つの対向するL字状の側面部材を互いに溶接した断面コの字状のアーム支持ブラケット30であり、対向する側面部により、トレーリングアーム6の車体側のピボット部が軸支されている(図5、図6参照)。
The
次に、ロアアーム7は、その車体側の端部がブッシュ66を介して上述したピボット軸支部34に連結されている。ロアアーム7は、車両上方から見て、車体側の連結部68から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部70では、トレーリングアーム6の車輪側の端部がブッシュ72を介してホイールサポート10に連結されている。
Next, the
ロアアーム7のピボット軸支部34は、上述したリアクロスメンバ下方部23の下端部であり、その下端部の前後の板状部材123、223により、ロアアーム7の車体側のピボット部が軸支されている(図5参照)。
The
このように、2本の下方のアーム6、7は、車両上方から見て、車幅方向外方に向かって互いに接近するように配置されており、主にこの配置によって、後輪2には、制動時などに路面G(図3参照)からの制動力が後輪2に作用すると、その車両後方への変位に伴い幾何学的にトーインが付与され(前後力コンプライアンスステア)、また、旋回時に後輪2に横力が加わると、主に下方のアーム6、7の各ブッシュ56、64が撓むことにより、後輪2がトーインの向きに変化するようになっている(横力コンプライアンスステア)。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ58、66および車輪側の各ブッシュ64、72にピロボールジョイントを採用している。
In this way, the two
In this embodiment, pillow ball joints are used for the
次に、トーコントロールアーム8は、その車体側の端部がブッシュ74を介して上述したピボット軸支部36に連結されている。トーコントロールアーム8は、車両上方から見て、車体側の連結部76から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部78では、トレーリングアーム6の車輪側の端部がブッシュ80を介してホイールサポート10に連結されている。
本実施形態では、車体側のブッシュ74および車輪側のブッシュ80にピロボールジョイントを採用している。
Next, the
In this embodiment, pillow ball joints are used for the
トーコントロールアーム8のピボット軸支部36は、プレス成形で一体的に形成された断面コの字状のアーム支持ブラケット37を有している。ピボット軸支部36は、このアーム支持ブラケット37の軸支部と、前後方向に対向する位置に形成された、リアクロスメンバ下方部23側の軸支部とで構成され、そのような2つの対向する軸支部により、コントロールアーム8の車体側のピボット部が軸支されている(図3、図5参照)。
The pivot
ここで、リアサスペンションには、アッパアーム4の仮想延長線とリーディングアーム5の仮想延長線との交点と、トレーリングアーム6の仮想延長線とロアアーム7の仮想延長線との交点とを上下に結ぶ仮想キングピン軸IK(図5参照)が形成される。この仮想キングピン軸は、後輪2の操向方向(トー方向)への回動の瞬間回転中心である。
Here, in the rear suspension, a virtual kingpin axis IK (see Figure 5) is formed that vertically connects the intersection of the virtual extension line of the upper arm 4 with the virtual extension line of the
次に、図4乃至図6により、ホイールサポート10の構成および各アームの取付構成を説明する。
まず、図4乃至図6に示すように、ホイールサポート10には、その中央部に、ハブ82が取り付けられると共に、車軸(図示せず)が貫通する開口部84が形成されている。
また、ホイールサポート10には、開口部84より車両前方側の部分に、車幅方向内方に突出する前方縦壁部86が形成され、この前方縦壁部86に、アッパアーム4、リーディングアーム5およびトレーリングアーム6が連結されている。図6に示すように、この前方縦壁部86の外縁には補強リブ86aが形成されている。
また、ホイールサポート10には、開口部84の下方部分に、車幅方向内方に突出する下方縦壁部88が形成され、この下方縦壁部88にロアアーム7が連結されている。
さらに、ホイールサポート10には、開口部84より車両後方側の部分に、車幅方向内方に突出する後方縦壁部90が形成され、この後方縦壁部90にトーコントロールアーム8が連結されている。
Next, the structure of the
First, as shown in FIGS. 4 to 6, the
Further, the
Further, the
Furthermore, the
次に、図7乃至図10により、フロントクロスメンバ20のサイドクロスメンバ24、26への結合構造を説明する。図7は、本実施形態による自動車のサブフレームの車両左側のフロントクロスメンバの構造およびサイドクロスメンバへの結合構造を示す斜め前方から見た斜視図であり、図8は、図7と同様の部分の構造を車両斜め後方から見た斜視図であり、図9は、本実施形態による自動車のサブフレームの車両左側のフロントクロスメンバの構造およびサイドクロスメンバへの結合構造を車両斜め後方の下方から見た斜視図であり、図10は、図9と同様の部分の構造を車両斜め後方の下方から見た斜視図である。
まず、図7乃至図10に示すように、フロントクロスメンバ20は、上方側の板状部材(上側部材)120と下方側の板状部材(下側部材)220を互いに溶接して結合された閉断面の中空体であり、左右の開放端部20aを含む前後長さの拡大部分(左右両端部20aの近傍部分)20bは、おおよそ4つの角部を有する多角形状の閉断面を有している(図13および図16を参照)。これらの左右両側の開放端部(左右両側で車幅方向に開放した開口部)20aが、それぞれ、サイドクロスメンバ24(26)の外表面に結合されている。また、左右両側の開放端部20aの一部は、それぞれ、サイドクロスメンバ24(26)の内側面に突き当てるようにして結合されている。
Next, the joining structure of the
First, as shown in Figures 7 to 10, the
次に、図7および図8に示すように、左右両端部20aの近傍部分20bには、その後縁部の角部に、後縁部に沿って(フロントクロスメンバ20の長手方向に沿って)延びると共に、上方に突出する突出部20cが形成されている。本実施形態において、この突出部20cは、上側部材120に形成されている。
この突出部20cは、さらに、開放端部20aの他の部分よりも、フロントクロスメンバ20の長手方向の外方向きに延長された延長部20dを有している。すなわち、突出部20cは、上方から見て、サイドクロスメンバ24(26)の内側面の位置に対して、開放端部20aの他の部分よりも車幅方向外方に延長された延長部20dを有している。
7 and 8, in the
This protruding
本実施形態では、このような延長部20dが、サイドクロスメンバ24(26)の上側面に結合されている。この延長部20dの結合は、図7および図8に示すように、延長部20dの前後の部分20eが、図中符号Wで示す溶接ラインWに沿って、サイドクロスメンバ24(26)の外表面に溶接されることで構成される。より詳細には、延長部20dの前後の部分20eは、上側部材120における開放端部20aであって、サイドクロスメンバ24(26)の外表面の形状に沿うような湾曲形状に形成された部分であり、これらの前後の湾曲部分20eが、サイドクロスメンバ24(26)の上側面に溶接されている。
また、サイドクロスメンバ24(26)の外表面上では、延長部20dに対向した位置に、アッパアーム4のピボット軸支部28の一方側の板状部材が溶接されている(溶接ラインW参照)。
In this embodiment, such an
Additionally, on the outer surface of the side cross member 24 (26), a plate-shaped member on one side of the
なお、変形例として、このような突出部20cや延長部20dを下側部材220に形成し、上側部材120と同様に、サイドクロスメンバ24(26)の外表面、すなわち、この場合はサイドクロスメンバ24(26)の下側面に結合するようにしてもよい。また、この場合は、下側部材220における突出部(20c)は下方に突出させるのがよい。
As a modified example,
次に、図7、図9および図10に示すように、フロントクロスメンバ20の開放端部20aには、その前方縁かつ下方縁の角部の近傍に、下方に膨出する膨出部20fが形成され、この膨出部20fには、トレーリングアーム6のアーム支持ブラケット30の外形に沿うような、ほぼL字状の切り欠き部20gが形成されている(図16参照)。ここで、トレーリングアーム6のアーム支持ブラケット30は、2つの対向するL字状の側面部材を互いに溶接した断面コの字状のアーム支持ブラケット30であり、前後方向に対向する側面部30a、30bおよび車幅方向内方側の後面部30cを有している。このようなアーム支持ブラケット30は、その基部30dがサイドクロスメンバ24、26に結合(溶接接合)され、2つの対向する側面部により、トレーリングアーム6の車体側のピボット部が軸支されている(図7、図9、図10参照)。
7, 9 and 10, the
本実施形態では、膨出部20fの切り欠き部20gは、図9および図10に示すように、アーム支持ブラケット30の対向する2つの側面部30aのうち、一方の側面部30aに溶接され(溶接ラインW参照)、また、図7および図9に示すように、ブラケット30の後面部30cにも溶接される(溶接ラインW参照)。また、本実施形態では、図7に示すように、切り欠き部20gは、アーム支持ブラケット30を構成する2つの断面L字状部材の一方に溶接されている(溶接ラインW参照)。
In this embodiment, the
このように本実施形態では、フロントクロスメンバ20の開放端部20aの一部は、下側部材220に膨出部20fと切り欠き部20gを形成することにより、ブラケット30の側面部30aの一方と後面部30cとを囲うように付き当てて溶接されている。
なお、切り欠き部20gを、ブラケット30の両側面30a、30bと後面部30cとを囲うようにコの字状の開口部として形成し、この開口部を突き当てて溶接してもよい。
Thus, in this embodiment, a portion of the
Alternatively, the
次に、図9および図10に示すように、下側部材220における開放端部20aには、上述した膨出部20fの後方側の部分に、サイドクロスメンバ24(26)の外表面の形状に沿うような形状に形成された外方縁部20hが形成されると共に、この外方縁部20hが、図中符号Wで示す溶接ラインWに沿って、サイドクロスメンバ24(26)の下側面に溶接されている。
Next, as shown in Figures 9 and 10, the
ここで、アーム支持ブラケット30は、そのコの字状に延びる基部30dが、サイドクロスメンバ24(26)の下側面に溶接されている(溶接ラインW参照)。本実施形態では、下側部材220に下方に膨出する膨出部20fを形成すると共に切り欠き部20gを形成することにより、図9および図10に示すように、アーム支持ブラケット30の基部30dから下方に離間した位置で、ブラケット30の側面部30aに溶接されるようにしている。これにより、特に図10に示すように、基部30dと、下方膨出部20fと、サイドクロスメンバ24(26)の下面部との間に空間Sが形成されるようにし、これにより、アーム支持ブラケット30によるアーム支持剛性を高めるようにしている。すなわち、主に膨出部20fにより形成される空間Sは、外方縁部20hが、その前方側の膨出部20fを介してブラケット30を側方から支持するために形成されているのである。特に、アーム支持ブラケット30の基部30dの近傍部分に加わる曲げ力に対する強度が向上し、その分、ブラケット30の曲げ剛性が向上して、トレーリングアーム6のピボット位置がブレなくなる。
Here, the
なお、変形例として、このような膨出部20fを上側部材120に形成し、下側部材220と同様に、アームピボット軸支部(たとえばアッパアーム4のピボット軸支部28)に溶接するようにしてもよい。また、この場合は、上側部材120における膨出部(20f)は上方に膨出させるのがよい。
また、変形例として、このような膨出部20fおよび切り欠き部20gをトレーリングアーム6以外のアーム(たとえば、アッパアーム4やリーディングアーム5など)の支持部に、上述したように溶接するようにしてもよい。
また、変形例として、このようなフロントクロスメンバ20の構造を、リアクロスメンバに適用してもよい。
As a modified example, such a
As a modified example, the
As a modified example, the structure of the
次に、図11乃至図13に示すように、フロントクロスメンバ20の上側部材120は、板状の鋼板部材をプレス成形したものであり、上述した両端部20aおよび前後拡大部分20bを有し、また、上側部材120には、上述した突出部20c、延長部20d、および、前後の湾曲部分20eが形成されている。
Next, as shown in Figures 11 to 13, the
次に、図14乃至図16に示すように、フロントクロスメンバ20の下側部材220は、板状の鋼板部材をプレス成形したものであり、上述した両端部20aを有し、また、下側部材220には、上述した膨出部20f、切り欠き部20g、および、外方縁部20hが形成されている。
Next, as shown in Figures 14 to 16, the
次に、本実施形態および変形例の作用効果を説明する。
本実施形態およびその変形例によれば、フロントクロスメンバ20および/またはリアクロスメンバ22を構成するクロスメンバは、その左右の開放端部20a(22a)の少なくとも一部が、一対のサイドクロスメンバ24、26の車幅方向内方側面に突き当てるように結合され、一対のサイドクロスメンバ24、26の外表面には、クロスメンバ20(22)のサイドクロスメンバ24、26への結合部(20a、22a)の近傍の位置に、断面コの字状のアーム支持ブラケット30の基部30dが溶接され、アーム支持ブラケット30は、サスペンションアーム(トレーリングアーム6)のピボット部を両側から挟むように支持する対向する側面部30a、30bを含み、クロスメンバ20(22)の開放端部20a(22a)の一部には、車幅方向外方に開口する切り欠き部20gが形成され、切り欠き部20gが、アーム支持ブラケット30の基部30dから下方または上方に離間した位置で、アーム支持ブラケット30の対向する側面部30a、30bの少なくとも一方に溶接されている。
Next, the effects of this embodiment and the modified example will be described.
According to this embodiment and its modified example, the cross members constituting the
このように構成された本実施形態および変形例によれば、アーム支持ブラケット30が、その基部30dのサイドクロスメンバ24、26への溶接に加えて、下方または上方に離間した位置でクロスメンバ20(22)にも溶接される。これにより、特に、その基部30dの近傍部分に加わる曲げ力に対する強度が向上し、その分、ブラケット30の曲げ剛性が向上して、アーム(トレーリングアーム6)のピボット位置がブレなくなる。したがって、井桁状サブフレーム3において、サイドクロスメンバ24、26の外表面に設けられるアーム支持ブラケット30の強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる。
According to this embodiment and the modified example configured in this manner, in addition to welding the
また、本実施形態および変形例においては、クロスメンバ20(22)の開放端部20a(22a)の一部には、下方または上方に膨出した膨出部20fが形成され、この膨出部20fに切り欠き部20gが形成されているので、より効果的に、サイドクロスメンバ24、26の外表面に設けられるアーム支持ブラケット30の強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる。
In addition, in this embodiment and the modified example, a
また、本実施形態および変形例においては、クロスメンバ20(22)の切り欠き部20gが、アーム支持ブラケット30の側面部30a、30bの少なくとも一方と後面部30cとを囲うように付き当てて溶接されているので、より効果的に、サイドクロスメンバ24、26の外表面に設けられるアーム支持ブラケット30の強度を高めると共にアームの支持剛性を高めることができる。
In addition, in this embodiment and the modified example, the
1 自動車のサスペンション装置/リアサスペンションアッセンブリ
2 後輪
3 サブフレーム
4 アッパアーム
5 リーディングアーム
6 トレーリングアーム
7 ロアアーム
8 トーコントロールアーム(コントロールアーム)
10 ホイールサポート
16 緩衝装置
18 スタビライザーバー(スタビライザーリンク)
20 フロントクロスメンバ
20a 両端部/左右開放端部
20b 拡大部分
20c 突出部
20d 延長部
20e 前後の湾曲部分
20f 膨出部
20g 切り欠き部
20h 外方縁部
21 リアクロスメンバ本体
22 リアクロスメンバ
22a 両端部/左右開放端部
23 リアクロスメンバ下方部
24、26 サイドクロスメンバ(サイドメンバ)
30 トレーリングアーム6の支持ブラケット(ピボット軸支部)
30a、30b アーム支持ブラケットの側面部
30c アーム支持ブラケットの後面部
30d アーム支持ブラケットの基部
120、220 フロントクロスメンバ20の上下の板状部材
123、124、223 リアクロスメンバの前後の板状部材
IK 仮想キングピン軸
S 空間
W 溶接ライン(溶接線)
1 Automobile suspension device/
10
20
30
30a, 30b Side portion of
Claims (3)
上記前側クロスメンバおよび/または上記後側クロスメンバを構成するクロスメンバは、その左右の開放端部の少なくとも一部が、上記一対のサイドメンバの車幅方向内方側面に突き当てるように結合され、
上記一対のサイドメンバの外表面には、上記クロスメンバの上記サイドメンバへの結合部近傍の位置かつ上記サイドメンバの下方側に、断面コの字状のアーム支持ブラケットの基部が溶接され、上記アーム支持ブラケットは、サスペンションアームのピボット部を両側から挟むように支持する対向する側面部を含み、
上記クロスメンバの開放端部の一部には、車幅方向外方に開口する切り欠き部が形成され、
上記切り欠き部が、上記アーム支持ブラケットの上記側面部の少なくとも一方と後面部とを囲うように形成され、上記アーム支持ブラケットの基部から下方に離間した位置で、上記アーム支持ブラケットの対向する側面部の少なくとも一方に溶接されている、ことを特徴とする自動車のサブフレーム構造。 A subframe structure for an automobile is configured in a lattice shape by a pair of side members extending in a front-rear direction of the vehicle on both left and right sides in a vehicle width direction, and a front cross member and a rear cross member extending in the vehicle width direction so as to connect the pair of side members to each other,
The cross members constituting the front cross member and/or the rear cross member are connected such that at least a portion of the left and right open ends thereof abut against inner side surfaces in the vehicle width direction of the pair of side members,
a base portion of an arm support bracket having a U-shaped cross section is welded to an outer surface of the pair of side members at a position near a joint portion of the cross member to the side member and below the side member , the arm support bracket including opposing side portions which support the pivot portion of the suspension arm so as to sandwich it from both sides;
A cutout portion that opens outward in the vehicle width direction is formed in a part of the open end of the cross member,
the cutout portion is formed so as to surround at least one of the side portions and a rear portion of the arm support bracket, and is welded to at least one of the opposing side portions of the arm support bracket at a position spaced downward from a base of the arm support bracket.
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